[發明專利]LTE系統下信道波動感知的下行資源分配算法

有效

• 申請號: 201710262998.6
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107197530B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 王靜;劉貴忠;賀麗君;陳雨辰;鄧瑞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種LTE系統下信道波動感知的下行資源分配算法，首先統計每個用戶在當前待分配RB上的信道波動情況，并結合用戶當前信道質量狀況，計算信道波動影響因子基于經典資源分配算法得到的調度指標，乘以信道波動影響因子得到信道波動感知的資源分配算法的調度指標；將該RB分配給調度指標最大的用戶，若該用戶剩余傳輸數據不大于該RB的傳輸能力，則該RB分配完成后將該用戶從待調度隊列中刪除；逐一進行RB的分配，若當前時隙已無待傳輸數據則剩余RB按照MAX C/I進行分配。本發明基于經典資源分配算法，考慮用戶信道質量波動情況，可以有效地提升LTE系統中系統吞吐量和用戶視頻體驗。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及LTE系統下信道波動感知的下行資源分配算法。

背景技術

隨著無線接入速率的不斷提高，移動通信的業務類型逐漸從單純的語音和普通的數據業務向豐富的多媒體業務演變，其中主要以視頻業務為主。更為復雜的業務結構對網絡性能的要求也發生了巨大變化，要求下層網絡提供更高的通信速率和更小的傳輸時延。所以，在資源有限的前提下，多個用戶之間通過有效的資源分配方式以提升系統吞吐量，改善用戶視頻體驗成為研究的熱點。

目前較為經典的無線資源分配方式有：RR(Round Robin，輪詢)算法、MAX C/I(Maximum Carrier to Interference，最大載干比)算法、PF(Proportional Fair，比例公平)算法以及M-LWDF(Modified Largest Weighted Delay First，改良的加權時延最大優先)算法等。RR算法不考慮各用戶的信道條件，給各用戶輪流分配無線資源；MAX C/I算法根據各用戶的信道質量，調度具有最好信道質量/最高預計傳輸能力的用戶；PF算法綜合考慮了各用戶的預計傳輸速率和以往平均傳輸速率兩個指標，兼顧了效率和公平性；M-LWDF算法在PF算法的基礎之上，進一步考慮各用戶QoS時延、丟包率要求和MAC層緩存隊列的頭包時延，能較好的滿足實時業務的調度需求。

然而，當前的調度器仍然有缺陷存在。現存的調度算法在進行資源分配時都只考慮用戶的瞬時信道質量，并沒有考慮用戶的信道波動情況；造成在資源分配時部分用戶由于信道狀況較差而一直得不到調度進而錯失這些用戶在相對自己信道狀況較好的時隙被調度的可能性。因此，研究用戶信道波動對資源分配的影響至關重要。

發明內容

針對單LTE系統中多用戶的資源分配問題，本發明提供一種LTE系統下信道波動感知的下行資源分配算法，該算法在經典資源分配算法的基礎之上，結合用戶信道質量波動的影響進行資源分配，以提升系統吞吐量，進而提升用戶視頻體驗。

本發明是通過以下技術方案來實現：

LTE系統下信道波動感知的下行資源分配算法，包括以下步驟：

1)在當前調度時隙，對于待分配的RB統計各用戶截止當前時隙的前N個調度時隙在該RB上的信道質量CQI，并計算各用戶前N個時隙在該RB上CQI的最大值、最小值以及平均值；N為正整數；

2)利用步驟1)中得到的用戶前N個時隙在該RB上CQI的最大值、最小值以及平均值，結合當前調度時隙用戶在該RB上的CQI計算信道波動影響因子

3)對于當前待分配的RB，計算經典資源分配算法RR、MAX C/I、PF或M-LWDF算法下該RB在當前信道狀態下分配給各用戶的傳輸能力，即得到各用戶在該RB上的調度指標；

4)步驟3)中得到的經典資源分配算法的調度指標乘以步驟2)中的信道波動影響因子得到各用戶在該RB上的信道波動感知的調度指標；

5)將當前待分配的RB分配給調度指標最大的用戶，若該用戶待傳輸數據量不大于已分配給其RB的傳輸能力，則該RB分配完成后將該用戶從待調度用戶隊列中刪除；